JP7307039B2 - センサ用保護ケース、撮像装置、溶接システム、センサの冷却方法及びセンサの冷却制御方法 - Google Patents

センサ用保護ケース、撮像装置、溶接システム、センサの冷却方法及びセンサの冷却制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、センサ用保護ケース、撮像装置、溶接システム、センサの冷却方法及びセンサの冷却制御方法に関する。
金属や非鉄金属などを母材として用いた構造物の溶接には、非消耗電極式や消耗電極式のガスシールドアーク溶接が用いられている。これらの溶接方法では、一般に溶接トーチを使用し、電極と被溶接物(以下、「ワーク」ともいう。)との間でアークを発生させて、熱により被溶接物を溶かして溶融池を形成しながら、溶接が行われる。また、溶接中はシールドガスで大気を遮断しながら溶接が行われる。
このガスシールドアーク溶接では、被溶接物の形状、及び溶接中の外乱などにより、アーク安定性や溶滴移行といった溶接状態が変化し、それが溶接品質に対し大きく影響する。このため、溶接状態をセンサによって観察しながら溶接を行い、溶接状態を記録又は溶接条件を制御することが従来から行われている。ここで、溶接状態の観察に用いられるセンサは、一般的に、アークなどの溶接の熱源に近い位置に配置されることが多く、センサの性能や寿命などに大きく影響を及ぼすおそれがあることから、一般的に冷却機構を備える場合が多い。
例えば特許文献1には、カメラ本体と、カメラ本体に対して着脱自在に取り付けられるレンズ鏡筒とを含むカメラユニットと、カメラ本体を内側に収納するケース本体と、レンズ鏡筒を覆った状態でケース本体に対して着脱自在に取り付けられるレンズカバーとを含むカメラケースとを備え、溶接時の状態を撮像する溶接用撮像装置が開示されている。そして、該溶接用撮像装置は、カメラケースの内側に冷却ガスを流通させることにより、カメラユニットを冷却するカメラ冷却機構を備えている。
特開2020-42241号公報
ところで、溶接状態の観察に用いられるセンサの温度を上昇させる主要因としては、溶接時に発生する熱エネルギーによる輻射熱とセンサ自体の発熱が挙げられる。しかしながら、特許文献1に開示されている溶接用撮像装置は、カメラユニットを冷却するカメラ冷却機構を備えているものの、溶接時に発生する熱エネルギーによる輻射熱に対する冷却については何ら考慮されていない。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶接の熱源に近く、輻射熱による影響が大きいセンサ入力部を局所的に冷却するとともに、センサ本体をも効果的に冷却可能な、センサ用保護ケース、撮像装置、溶接システム、センサの冷却方法及びセンサの冷却制御方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、センサ用保護ケースに係る下記[1]又は[2]の構成により達成される。
[1] 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースであって、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有することを特徴とするセンサ用保護ケース。
[2] 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースであって、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように第1隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する第1集中冷却部と、
前記センサ本体の少なくとも一部を含むように第2隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する第2集中冷却部と、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記第1隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記第1集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記第1集中冷却部から前記第2集中冷却部へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有し、
前記第2隔壁は、前記第2ガス流出口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記第2集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第4ガス流入口と、前記ガスを前記第2集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第4ガス流出口と、を有することを特徴とするセンサ用保護ケース。
また、本発明の上記目的は、撮像装置に係る下記[3]の構成により達成される。
[3] 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられる視覚センサと、
前記視覚センサを収容可能な上記[1]又は[2]に記載のセンサ用保護ケースと、
前記センサ用保護ケース内へ流入させるガスを冷却するためのガス冷却装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
また、本発明の上記目的は、溶接システムに係る下記[4]の構成により達成される。
[4] 上記[3]に記載の撮像装置と、溶接装置と、制御装置と、溶接電源と、を備える溶接システムであって、
前記撮像装置は、前記溶接装置の溶接トーチ近傍に配置され、溶接情報を取得し、
前記溶接装置は、前記溶接装置の各部を制御するための装置制御部を含み、
前記制御装置は、前記撮像装置から入力された前記溶接情報を、前記溶接電源及び前記装置制御部へ出力することを特徴とする溶接システム。
また、本発明の上記目的は、センサの冷却方法に係る下記[5]の構成により達成される。
[5] 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースを用いて、前記センサを冷却するためのセンサの冷却方法であって、
前記センサ用保護ケースは、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有しており、
前記第1ガス流入口へ供給する前記ガスの総流量が100~200L/minであることを特徴とするセンサの冷却方法。
また、本発明の上記目的は、センサの冷却制御方法に係る下記[6]の構成により達成される。
[6] 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースと、温度制御部を有する制御装置と、を用いて、前記センサを冷却するためのセンサの冷却制御方法であって、
前記センサ用保護ケースは、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、
前記センサの温度を計測するための温度センサと、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有しており、
前記温度センサによって測定された前記センサの温度情報が、前記温度制御部に入力された後、
前記温度制御部が、前記温度情報に基づいて前記ガスの冷却情報を制御するセンサ温度制御工程、又は、
前記温度制御部が、前記温度情報があらかじめ定めたしきい値を超えたと判断する場合にアラームを発生する温度管理工程
を備えることを特徴とするセンサの冷却制御方法。
本発明のセンサ用保護ケース、撮像装置、溶接システム、センサの冷却方法及びセンサの冷却制御方法によれば、ガスによりセンサ入力部などの溶接の熱源の近傍箇所、すなわち輻射熱によって熱量が特に高くなる箇所を局所的に冷却するとともに、センサ本体を効果的に冷却することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサユニットの部分分解斜視図である。 図2は、図1に示すセンサユニットのA-A断面図である。 図3は、図1に示すセンサユニットにガスを供給するガス供給機構の概略模式図である。 図4は、本発明の第2実施形態に係るセンサユニットの横断面図である。 図5は、本発明の第3実施形態に係るセンサユニットの横断面図である。 図6は、本発明の第4実施形態に係るセンサユニットの横断面図である。 図7は、本発明の第5実施形態に係るセンサユニットの横断面図である。 図8は、センサユニットを備える溶接システムの概略構成図である。
以下、本発明に係るセンサ用保護ケース、撮像装置、溶接システム、センサの冷却方法及びセンサの冷却制御方法に関する各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明においては、センサとして、ワークの形状や溶接状態などを観察可能な撮像装置、具体的には、カメラなどの視覚センサを例に説明するが、特に視覚センサに限定されるものではない。
[センサユニット]
撮像装置及びセンサ用保護ケースを備えるセンサユニットに関し、第1~第5実施形態について順に説明する。
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係るセンサユニットについて、図1~図3を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るセンサユニットの部分分解斜視図である。また、図2は、図1に示すセンサユニットのA-A断面図である。さらに、図3は、図1に示すセンサユニットにガスを供給するガス供給機構の概略模式図である。
図1及び図2に示すように、センサユニット10は、例えばカメラなどの撮像装置20と、該撮像装置20を収容するセンサ用保護ケース30と、を備える。撮像装置20は、センサ本体であるカメラ本体21と、該カメラ本体21の前端に装着されたセンサ入力部であるレンズ22と、を有しており、溶接部の近傍に配置されて、溶接状態の観察や、溶接制御に用いられる各種の溶接情報を取得する。ここで、撮像装置20、特に、溶接部の近傍に配置されるレンズ22は、溶接部からの輻射熱により温度が上昇しやすくなっている。
センサ用保護ケース30は、一方の面(図1では上面)に開口部31を有し、略直方体形状の中空ケースであるケース本体33を備えるとともに、開口部31を塞ぐ蓋体32を更に備える。また、センサ用保護ケース30は、ケース本体33において隔壁34で仕切られることで、ケース本体33内で独立した空間を構成する集中冷却部35を備える。なお、集中冷却部35は、ケース本体33内で独立した空間を構成するものであれば、必ずしも密閉空間である必要はないが、密閉空間であれば集中冷却部35内の冷却効果がより高まるため、集中冷却部35内は密閉空間であることが好ましい。
ケース本体33には、センサ本体であるカメラ本体21及びセンサ入力部であるレンズ22がそれぞれ収容されている。また、集中冷却部35には、レンズ22の一部(図1では、レンズの前端部)が、隔壁34から集中冷却部35内に突出して収容されている。なお、カメラ本体21は、CCDやCMOSセンサなどの撮像素子を有し、この撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力する。
ケース本体33の後壁36には、ケース本体33外から供給されるガスGをケース本体33内へ流入させるための第1ガス流入口37と、撮像装置20を冷却した後におけるガスGをケース本体33外へ流出させるための第1ガス流出口38とが、後壁36を貫通した状態で設けられている。
また、ケース本体33の後壁36には、撮像装置20により得られた画像信号などの出力、撮像装置20への電力の供給、撮像装置20への制御信号の入力等を行うための接続端子42が設けられている。
さらに、集中冷却部35を構成する隔壁34には、ケース本体33内に流入したガスGを集中冷却部35へ流入させるための第2ガス流入口39と、集中冷却部35内に流入したガスGを集中冷却部35からケース本体33内へ流出させるための第2ガス流出口40と、が設けられている。
なお、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とは、直接的又は間接的に接続される。図1及び図2で示す第1実施形態は、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とが、パイプ41を介して間接的に接続される例である。第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とが直接的に接続される例については、図4に示す第2実施形態において説明する。
そして、第1ガス流入口37からセンサ用保護ケース30に供給されたガスGは、パイプ41及び第2ガス流入口39を介して集中冷却部35へ供給されることで、センサ入力部であるレンズ22を局所的に冷却する。その後、ガスGは第2ガス流出口40から排出されることでケース本体33内へ流出し、カメラ本体21を冷却した後、第1ガス流出口38を介してケース本体33外に排出される。
上記の構成によれば、ガスGによりセンサ入力部であるレンズ22などの溶接の熱源の近傍箇所、すなわち輻射熱によって熱量が特に高くなる箇所を局所的に冷却するとともに、センサ本体であるカメラ本体21を効果的に冷却することができる。
また、第2ガス流出口40におけるガスGの噴出方向と、第1ガス流出口38におけるガスGの噴出方向とが略同軸上になるように、第1ガス流出口38及び第2ガス流出口40が配置されている。そして、第1ガス流出口38と第2ガス流出口40との間には、センサ本体であるカメラ本体21が配置されている。これにより、第2ガス流出口40から第1ガス流出口38に向かうガスGの流れの中に、カメラ本体21の少なくとも一部が位置するため、カメラ本体21を効率的に冷却できる。
なお、第1ガス流出口38又は第2ガス流出口40に、エアフィルタ、ファン及びサイレンサーのうち少なくとも一つが設けられることが好ましい。これにより、ガスGの流れが促進されて冷却能が向上する。また、ガスGの流出時に発生する騒音を抑制することができる。
また、集中冷却部35に関し、第2ガス流入口39の面積S1、具体的には実断面積S1が7.0~25.0mmであり、第2ガス流出口40の面積S2、具体的には実断面積S2が2.0~15.0mmであって、第2ガス流入口39の面積S1に対する第2ガス流出口40の面積S2の比率S2/S1が、0.30~1.00であることが好ましい。これにより、集中冷却部35内を流れるガスGの流量や流速を適切に制御することができ、温度が上昇しやすいセンサ入力部であるレンズ22を効果的に冷却できる。
なお、レンズ22をより効果的に冷却するためには、第2ガス流入口39の実断面積S1が8.0~21.0mmであり、第2ガス流出口40の実断面積S2が3.0~14.0mmであって、上記比率S2/S1が、0.45~0.80であることがより好ましく、第2ガス流入口39の実断面積S1が9.6~19.6mmであり、第2ガス流出口40の実断面積S2が4.9~12.6mmであって、上記比率S2/S1が、0.51~0.64であることが更に好ましい。
また、第2ガス流入口39の面積及び第2ガス流出口40の面積は、有効断面積で規定することが好ましい。この場合において、第2ガス流入口39の有効断面積A1が3.0~10.0mmであり、第2ガス流出口40の有効断面積A2が1.5~7.5mmであって、第2ガス流入口39の有効断面積A1に対する第2ガス流出口40の有効断面積A2の比率A2/A1が、0.40~1.00であることが好ましい。
さらに、レンズ22をより効果的に冷却するためには、第2ガス流入口39の有効断面積A1が4.0~9.0mmであり、第2ガス流出口40の有効断面積A2が2.5~5.5mmであって、上記比率A2/A1が、0.50~0.70であることがより好ましく、0.60~0.65であることが更に好ましい。
集中冷却部35の前壁50には、溶接状態を観察するための開口孔51がレンズ22の光軸に沿って形成されている。また、前壁50の側方からは、断面矩形のスリット52が形成されている。スリット52には、溶接時に発生するスパッタなどの異物からレンズ22を保護するための保護ガラス53が装着されている。
なお、図2において、保護ガラス53と集中冷却部35との間には、前壁50の一部として壁が構成されているが、該壁を介さず、保護ガラス53と集中冷却部35とが直接的に面していてもよい。
続いて図3は、センサユニットに供給するガスを冷却するためのガス供給機構の概略模式図である。図3に示すように、ガス供給機構60は、エアフィルタ61と、ガス冷却装置であるボルテックスクーラー62と、を備える。そして、工場エアなどの圧縮空気供給源から供給される圧縮空気などの圧縮ガスを、エアフィルタ61で濾過して異物を除いた後、ボルテックスクーラー62で所定の温度まで冷却し、冷却エアとして第1ガス流入口37からセンサ用保護ケース30に供給する。
ここで、第1ガス流入口37へ供給するガスGの総流量は、100~200L/minであることが好ましい。上記ガスGの総流量が100~200L/minであることにより、十分な昇温抑制効果が得られるため、センサ本体及びセンサ入力部を効率的に冷却できる。
図1及び図2に戻り、第1ガス流入口37に供給されたガスGは、パイプ41を介して第2ガス流入口39に導かれ、集中冷却部35に供給されて、溶接部からの輻射熱により昇温しやすいセンサ入力部であるレンズ22を、流速の速いガスGで効率的に冷却する。
そして、レンズ22を冷却した後のガスGは、第2ガス流出口40からケース本体33内に流出し、ケース本体33に収容されているセンサ本体21を冷却して、第1ガス流出口38からセンサ用保護ケース30の外部に排気される。
なお、ガスGには、空気、窒素ガス、不活性ガス、炭酸ガス及びこれらの混合ガスを用いることができ、また、溶接時に使用されるシールドガスを流用してもよい。
図3に示すように、第1ガス流出口38にサイレンサー63を配設しておけば、排気音が消音されるため、ガス供給機構60を静粛に作動することができる。また、第1ガス流出口38又は第2ガス流出口40には、いずれも不図示のエアフィルタやファンなどを配設するようにしてもよい。さらに、第1ガス流入口37又は第2ガス流入口39にエアフィルタや除湿装置を設け、ケース本体33や集中冷却部35への粉塵や湿気の流入を防止すれば冷却効率が更に向上する。
なお、センサ用保護ケース30は、溶接部からの輻射熱が作用するため、高耐熱性の素材で形成するのがよく、耐熱性及び難燃性を有した樹脂などとするのが好ましい。また、熱伝導性が高く、軽量なアルミニウム合金やマグネシウム合金などの非鉄金属、金属を用いてもよい。さらに、センサ用保護ケース30の色は、輻射熱の反射効率が高い白色系とするのが好ましい。
また、図1~図3に示すように本実施形態では、第1ガス流入口37、第1ガス流出口38、第2ガス流入口39及び第2ガス流出口40は、それぞれ単一のものとして説明したが、複数個で構成されるものであってもよい。なお、上記で説明した第1ガス流入口37へ供給するガスGの総流量とは、第1ガス流入口37が複数個から構成される場合には、各第1ガス流入口37へ供給されるガスGの合計量を意味する。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係るセンサユニットについて、図4を参照して説明する。図4は、第2実施形態であるセンサユニットの横断面図である。本実施形態のセンサユニット10は、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とが直接的に接続される例である。
第1ガス流入口37は、ケース本体33の側壁46を貫通しており、該側壁46から直接的に集中冷却部35に連通して設けられている。これにより、集中冷却部35に供給するガスGの経路を短縮することができ、集中冷却部35の冷却効率を向上させることができる。
その他の部分については、上記第1実施形態に係るセンサユニットと同様であるため、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。なお、以下に説明する各実施形態においても、変更部分について主に説明し、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態に係るセンサユニットについて、図5を参照して説明する。図5は、第3実施形態であるセンサユニットの横断面図である。本実施形態のセンサユニット10は、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とが間接的に接続される例である。
具体的には、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とを接続するガス流路45が、センサ用保護ケース30の側壁46と、該側壁46に沿って平行に設けられた第2側壁47との間に形成された空隙Cによって形成されている。すなわち、センサ用保護ケース30の側壁46と第2側壁47とにより2重構造を構成し、それらの間に空隙Cを有する。
このように、ガス流路45をセンサ用保護ケース30の側壁46に沿う2重構造として構成し、ガス流路45にガスGを流すことでセンサ用保護ケース30自体を冷却することができ、センサユニット10全体の冷却効率が高まる。
なお、センサ用保護ケース30における2重構造を備える面は、溶接部に対向させて配置するのが好ましい。これにより、輻射熱によるセンサ用保護ケース30の昇温を抑制できる。
なお、本実施形態において空隙Cは、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39にそれぞれ接続されているが、後述する第4実施形態に示すように、第3ガス流入口71と第3ガス流出口72にそれぞれ接続されるような構成を採用することもできる。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態に係るセンサユニットについて、図6を参照して説明する。図6は、第4実施形態であるセンサユニットの横断面図である。本実施形態のセンサユニット10は、センサ用保護ケース30の側壁46及び集中冷却部35の前壁50に沿って、断面略L字形の第3側壁48が設けられている。そして、側壁46、前壁50及び第3側壁48との間に形成された略L字形の空隙Cによって、略L字形のガス流路49が形成されている。
ケース本体33の後壁36側となるガス流路49の一端には、第3ガス流入口71が設けられ、前壁50側となるガス流路49の他端には、第3ガス流出口72が設けられている。そして、不図示のガス供給源から供給されたガスGは、第3ガス流入口71からガス流路49に供給され、ケース本体33を構成する壁のうちセンサ入力部であるレンズ22が臨む面、すなわち集中冷却部35の前面側に設けられた保護ガラス53に対して吐出され、保護ガラス53の前面にエアカーテンを形成する。
このように、ガスGのエアカーテンにより保護ガラス53を保護するともに冷却し、更に第2ガス流入口39から集中冷却部35に供給されるガスGにより撮像装置20の入力部であるレンズ22を冷却することで、センサユニット10を効果的に冷却できる。また、レンズ22が臨む面に対し、ヒュームやスパッタの付着を抑制することができる。
ここで、第3ガス流入口71へ供給するガスGの総流量は、100~200L/minであることが好ましい。上記ガスGの総流量が100~200L/minであることにより、エアカーテン効果により、レンズ22が臨む面を保護するとともに、十分な昇温抑制効果によってレンズ22への輻射熱の影響を抑制できる。
なお、エアカーテンの吐出方向は、溶接部に対して逆方向に吐出するのがよい。これにより、エアカーテンを構成するガスGがシールドガスの作動に及ぼす影響を抑制できる。また、第3ガス流入口71及び第3ガス流出口72は、図6に示すようにセンサ用保護ケース30の内部に配設されてもよいが、センサ用保護ケース30の外部に独立して配設されてもよい。
さらに、第1ガス流出口38と第3ガス流入口71とを、図6に破線で示す接続路73で直接的又は間接的に接続し、撮像装置20を冷却した後のガスGを第3ガス流出口72から集中冷却部35の前面に設けられた保護ガラス53に向けて吐出して、保護ガラス53の前面にエアカーテンを形成するようにしてもよい。これにより、冷却用としてのガスGとエアカーテン形成用としてのガスGを使いまわすことで、ガスGを有効に活用することができる。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態に係るセンサユニットについて、図7を参照して説明する。図7は、第5実施形態であるセンサユニットの横断面図である。本実施形態のセンサユニット10は、ケース本体33において、センサ入力部であるレンズ22を冷却するための第1集中冷却部82に加え、センサ本体であるカメラ本体21を冷却するための第2集中冷却部85が設けられている。
具体的に、センサ用保護ケース30は、ケース本体33において第1隔壁81で仕切られることで、ケース本体33内で独立した空間を構成する第1集中冷却部82を備える。なお、第1集中冷却部82には、レンズ22の一部(図7では、レンズの前端部)が、第1隔壁81から第1集中冷却部82内に突出して収容されている。
また、第1集中冷却部82を構成する第1隔壁81には、ケース本体33内に流入したガスGを第1集中冷却部82へ流入させるための第2ガス流入口39と、第1集中冷却部82内に流入したガスGを第1集中冷却部82から第2集中冷却部85へ流出させるための第2ガス流出口40と、が設けられている。
なお本実施形態において、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とは、パイプ83を介して間接的に接続されているが、第1ガス流入口37と第2ガス流入口39とが直接的に接続されるものであってもよい。
さらに、センサ用保護ケース30は、ケース本体33において第2隔壁84で仕切られることで、ケース本体33内で独立した空間を構成する第2集中冷却部85を備える。なお、第2集中冷却部85には、カメラ本体21の一部(図7では、カメラ本体21の側部)が、第2隔壁84から第2集中冷却部85内に突出して収容されている。
また、第2集中冷却部85を構成する第2隔壁84には、第1集中冷却部82から流出したガスGを第2集中冷却部85へ流入させるための第4ガス流入口86と、第2集中冷却部85内に流入したガスGを第2集中冷却部85からケース本体33内へ流出させるための第4ガス流出口87と、が設けられている。
なお本実施形態において、第2ガス流出口40と第4ガス流入口86とは、パイプ88を介して間接的に接続されているが、第2ガス流出口40と第4ガス流入口86とが直接的に接続されるものであってもよい。
そして、第1ガス流入口37からセンサ用保護ケース30に供給されたガスGは、パイプ83及び第2ガス流入口39を介して第1集中冷却部82へ供給されることで、センサ入力部であるレンズ22を局所的に冷却する。続いて、ガスGは第2ガス流出口40から排出され、パイプ88及び第4ガス流入口86を介して第2集中冷却部85に供給されることで、センサ本体であるカメラ本体21を局所的に冷却する。その後、ガスGは第4ガス流出口87から排出されることでケース本体33内へ流出し、カメラ本体21及びレンズ22を更に冷却した後、第1ガス流出口38を介してケース本体33外に排出される。
上記の構成によれば、ガスGによりセンサ入力部であるレンズ22などの溶接の熱源の近傍箇所、すなわち輻射熱によって熱量が特に高くなる箇所を局所的に冷却するとともに、センサ本体であるカメラ本体21も局所的に冷却することができる。また、その後にケース本体33に排出されるガスGにより、カメラ本体21及びレンズ22を更に冷却することで、カメラ本体21及びレンズ22をより効果的に冷却することができる。
なお、第1実施形態で説明したものと同様に、第1集中冷却部82及び第2集中冷却部85は、ケース本体33内で独立した空間を構成するものであれば、必ずしも密閉空間である必要はないが、密閉空間であれば第1集中冷却部82及び第2集中冷却部85内の冷却効果がより高まるため、第1集中冷却部82及び第2集中冷却部85はそれぞれ密閉空間であることが好ましい。
また、図示は省略するが、第5実施形態に係るセンサユニット10の変形例として、第1ガス流入口37から供給されたガスGをパイプなどを介して2つに分岐させ、第1集中冷却部82及び第2集中冷却部85のそれぞれに直接送り込むようにしてもよい。
[溶接システム]
上記のセンサユニット10を備える溶接システムについて、図8を参照して説明する。溶接システム100は、図8に示すように、溶接装置110、撮像装置20、制御装置120及び溶接電源130を含んで構成される。
溶接装置110は、溶接ロボット111と、ワイヤ送給装置112から溶接ワイヤ113が送給される溶接トーチ114と、装置制御部115とを備え、装置制御部115からの指令に基づいて溶接ロボット111の各部の作動、ワイヤ送給速度などを制御してワークWを溶接する。溶接ロボット111は、6軸ロボット、可搬型溶接ロボット、専用機などの全ての溶接ロボットを含む。
撮像装置20は、第1実施形態で説明したように、センサ用保護ケース30内に収容されているカメラ本体21及びレンズ22を備える。また、撮像装置20は、ガス冷却装置であるボルテックスクーラー62を備えるガス供給機構60(図3参照)から、センサ用保護ケース30にガスGが供給されて冷却されている。センサ用保護ケース30内には、さらに、撮像装置20の温度を計測するための温度センサ(図示せず)を備え、レンズ22の裏面、レンズ22の側面及びカメラ本体21のうち少なくとも一つの温度を測定し、温度情報を制御装置120に出力する。
撮像装置20は、溶接装置110の溶接トーチ114近傍に配置されており、取得した画像データや撮像装置20の各部の温度などの各種溶接情報を制御装置120に出力する。
制御装置120は、撮像装置20から取得した各種溶接情報に基づいて指令信号を装置制御部115、溶接電源130などに出力する。また、制御装置120は、不図示の温度制御部を備え、温度センサから入力された温度情報に基づいてセンサ温度制御工程を実施することでガス流量及びガス温度などのガスGの冷却情報を制御する。また、温度センサから入力された温度情報が、あらかじめ定めたしきい値を超えたと判断する場合には、アラームを発生する温度管理工程を実施する。
これにより、温度センサによって測定されたセンサの温度情報に基づいてガスの冷却情報を制御し、又は、温度情報があらかじめ定めたしきい値を超えたと判断する場合、アラームを発生するため、センサの温度を適正な温度に維持できる。
溶接電源130は、装置制御部115からの指令に基づいて溶接ワイヤ113及びワークWに電力を供給して、溶接ワイヤ113及びワークW間にアークを発生させる。
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、本発明においては、センサとして撮像装置を採用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、センサとして、レーザ光を利用してワークの状態、ワークの形状、あるいは検出部からワークWまでの距離を測定するレーザ装置であってもよい。
以上のとおり、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースであって、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有することを特徴とするセンサ用保護ケース。
この構成によれば、ガスによりセンサ入力部などの溶接の熱源の近傍箇所、すなわち輻射熱によって熱量が特に高くなる箇所を局所的に冷却するとともに、センサ本体を効果的に冷却することができる。
(2) 前記第2ガス流出口における前記ガスの噴出方向と、前記第1ガス流出口における前記ガスの噴出方向とが略同軸上になるように、前記第1ガス流出口及び前記第2ガス流出口が配置され、
前記第1ガス流出口と前記第2ガス流出口との間に前記センサ本体が配置されることを特徴とする(1)に記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、第2ガス流出口から第1ガス流出口に向かうガスの流れの中にセンサ本体の少なくとも一部が位置するため、センサ本体を効率的に冷却できる。
(3) 前記第1ガス流出口又は前記第2ガス流出口に、エアフィルタ、ファン及びサイレンサーのうち少なくとも一つが設けられることを特徴とする(1)又は(2)に記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、ガスの流れが促進されて冷却能が向上する。また、ガスGの流出時に発生する騒音を抑制することができる。
(4) 前記第1ガス流入口又は前記第2ガス流入口に、エアフィルタ又は除湿装置が設けられることを特徴とする(1)~(3)のいずれか1つに記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、ケース本体や集中冷却部への粉塵や湿気の流入を防止することで、冷却効率が更に向上する。
(5) 前記第2ガス流入口のS1が7.0~25.0mmであり、前記第2ガス流出口の面積S2が2.0~15.0mmであって、前記第2ガス流入口の面積S1に対する前記第2ガス流出口の面積S2の比率S2/S1が、0.30~1.00であることを特徴とする(1)~(4)のいずれか1つに記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、集中冷却部内を流れるガスの流量や流速を適切に制御することができ、温度が上昇しやすいセンサ入力部であるレンズを効果的に冷却できる。
(6) 前記ケース本体は、前記ケース本体を構成する壁のうち少なくとも一面が空隙を有する2重構造を有し、
前記空隙は、前記ガスを流通させるために、前記第1ガス流入口及び前記第2ガス流入口と接続されていることを特徴とする(1)~(5)のいずれか1つに記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、ガス流路をセンサ用保護ケースの側壁に沿う2重構造として構成し、ガス流路にガスを流すことでセンサ用保護ケース自体を冷却することができ、センサユニット全体の冷却効率が高まる。
(7) 前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第3ガス流入口と、前記第3ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ケース本体を構成する壁のうち前記センサ入力部が臨む面に対し、前記ガスを噴出させるための単一又は複数の第3ガス流出口と、を更に備えることを特徴とする(1)~(6)のいずれか1つに記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、センサ入力部が臨む面に対してガスによるエアカーテンを形成し、センサ入力部を保護するとともに冷却して、センサ入力部への影響を抑制することができる。また、センサ入力部が臨む面に対し、ヒュームやスパッタの付着を抑制することができる。
(8) 前記第1ガス流出口と前記第3ガス流入口とを直接的又は間接的に接続することを特徴とする(7)に記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、冷却用としてのガスとエアカーテン形成用としてのガスを使いまわすことで、ガスを有効に活用することができる。
(9) 前記ケース本体は、前記ケース本体を構成する壁のうち少なくとも一面が空隙を有する2重構造を有し、
前記空隙は、前記ガスを流通させるために、前記第3ガス流入口及び前記第3ガス流出口と接続されていることを特徴とする(7)又は(8)に記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、ガス流路をセンサ用保護ケースの側壁に沿う2重構造として構成し、ガス流路にガスを流すことでセンサ用保護ケース自体を冷却することができ、センサユニット全体の冷却効率が高まる。
(10) 前記センサは視覚センサであって、前記センサ入力部は、前記視覚センサのレンズであることを特徴とする(1)~(9)のいずれか1つに記載のセンサ用保護ケース。
この構成によれば、視覚センサによって溶接状態を画像として観察できる。
(11) 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースであって、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように第1隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する第1集中冷却部と、
前記センサ本体の少なくとも一部を含むように第2隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する第2集中冷却部と、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記第1隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記第1集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記第1集中冷却部から前記第2集中冷却部へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有し、
前記第2隔壁は、前記第2ガス流出口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記第2集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第4ガス流入口と、前記ガスを前記第2集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第4ガス流出口と、を有することを特徴とするセンサ用保護ケース。
この構成によれば、ガスによりセンサ入力部などの溶接の熱源の近傍箇所、すなわち輻射熱によって熱量が特に高くなる箇所を局所的に冷却するとともに、センサ本体も局所的に冷却することができる。また、その後にケース本体に排出されるガスにより、センサ本体及びセンサ入力部を更に冷却することで、センサ本体及びセンサ入力部をより効果的に冷却することができる。
(12) 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられる視覚センサと、
前記視覚センサを収容可能な(10)に記載のセンサ用保護ケースと、
前記センサ用保護ケース内へ流入させるガスを冷却するためのガス冷却装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
この構成によれば、ガス冷却装置で冷却されたガスを、センサ用保護ケース内に流入させることで、センサ用保護ケース内に収容された視覚センサを冷却できる。
(13) (12)に記載の撮像装置と、溶接装置と、制御装置と、溶接電源と、を備える溶接システムであって、
前記撮像装置は、前記溶接装置の溶接トーチ近傍に配置され、溶接情報を取得し、
前記溶接装置は、前記溶接装置の各部を制御するための装置制御部を含み、
前記制御装置は、前記撮像装置から入力された前記溶接情報を、前記溶接電源及び前記装置制御部へ出力することを特徴とする溶接システム。
この構成によれば、撮像装置により取得した溶接情報に基づいて溶接装置を制御して良好な溶接品質の溶接が可能となる。
(14) 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースを用いて、前記センサを冷却するためのセンサの冷却方法であって、
前記センサ用保護ケースは、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有しており、
前記第1ガス流入口へ供給する前記ガスの総流量が100~200L/minであることを特徴とするセンサの冷却方法。
この構成によれば、十分な昇温抑制効果が得られるため、センサ本体及びセンサ入力部を効率的に冷却できる。
(15) 前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第3ガス流入口と、前記第3ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ケース本体を構成する壁のうち前記センサ入力部が臨む面に対し、前記ガスを噴出させるための単一又は複数の第3ガス流出口と、を更に備え、
前記第3ガス流入口へ供給する前記ガスの総流量が100~200L/minであることを特徴とする(14)に記載のセンサの冷却方法。
この構成によれば、エアカーテン効果により、センサ入力部が臨む面を保護するとともに、十分な昇温抑制効果によってセンサ入力部への輻射熱の影響を抑制できる。
(16) 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースと、温度制御部を有する制御装置と、を用いて、前記センサを冷却するためのセンサの冷却制御方法であって、
前記センサ用保護ケースは、
前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、
前記センサの温度を計測するための温度センサと、を備え、
前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有しており、
前記温度センサによって測定された前記センサの温度情報が、前記温度制御部に入力された後、
前記温度制御部が、前記温度情報に基づいて前記ガスの冷却情報を制御するセンサ温度制御工程、又は、
前記温度制御部が、前記温度情報があらかじめ定めたしきい値を超えたと判断する場合にアラームを発生する温度管理工程
を備えることを特徴とするセンサの冷却制御方法。
この構成によれば、温度センサによって測定されたセンサの温度情報に基づいてガスの冷却情報を制御し、又は、温度情報があらかじめ定めたしきい値を超えたと判断する場合、アラームを発生するため、センサの温度を適正な温度に維持できる。
(17) 前記センサは視覚センサであり、
前記センサ入力部は、前記視覚センサのレンズであり、
前記温度センサは、前記レンズの裏面、前記レンズの側面及び前記センサ本体のうち少なくとも一つの温度を測定することを特徴とする(16)に記載のセンサの冷却制御方法。
この構成によれば、レンズ及びセンサ本体を適正な温度に維持できる。
(18) 前記冷却情報は、前記ガスのガス流量及びガス温度のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする(16)又は(17)に記載のセンサの冷却制御方法。
この構成によれば、センサを効率的に冷却できる。
10 センサユニット
20 撮像装置(センサ、視覚センサ)
21 カメラ本体(センサ本体)
22 レンズ(センサ入力部)
30 センサ用保護ケース
33 ケース本体
34 隔壁
35 集中冷却部
37 第1ガス流入口
38 第1ガス流出口
39 第2ガス流入口
40 第2ガス流出口
60 ガス供給機構
61 エアフィルタ
62 ボルテックスクーラー(ガス冷却装置)
63 サイレンサー
71 第3ガス流入口
72 第3ガス流出口
73 接続路
81 第1隔壁
82 第1集中冷却部
84 第2隔壁
85 第2集中冷却部
86 第4ガス流入口
87 第4ガス流出口
100 溶接システム
110 溶接装置
111 溶接ロボット
114 溶接トーチ
115 装置制御部
120 制御装置
130 溶接電源
C 空隙
G ガス

Claims (18)

  1. 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースであって、
    前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
    前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、を備え、
    前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
    前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有することを特徴とするセンサ用保護ケース。
  2. 前記第2ガス流出口における前記ガスの噴出方向と、前記第1ガス流出口における前記ガスの噴出方向とが略同軸上になるように、前記第1ガス流出口及び前記第2ガス流出口が配置され、
    前記第1ガス流出口と前記第2ガス流出口との間に前記センサ本体が配置されることを特徴とする請求項1に記載のセンサ用保護ケース。
  3. 前記第1ガス流出口又は前記第2ガス流出口に、エアフィルタ、ファン及びサイレンサーのうち少なくとも一つが設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のセンサ用保護ケース。
  4. 前記第1ガス流入口又は前記第2ガス流入口に、エアフィルタ又は除湿装置が設けられることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のセンサ用保護ケース。
  5. 前記第2ガス流入口のS1が7.0~25.0mmであり、前記第2ガス流出口の面積S2が2.0~15.0mmであって、前記第2ガス流入口の面積S1に対する前記第2ガス流出口の面積S2の比率S2/S1が、0.30~1.00であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のセンサ用保護ケース。
  6. 前記ケース本体は、前記ケース本体を構成する壁のうち少なくとも一面が空隙を有する2重構造を有し、
    前記空隙は、前記ガスを流通させるために、前記第1ガス流入口及び前記第2ガス流入口と接続されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のセンサ用保護ケース。
  7. 前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第3ガス流入口と、前記第3ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ケース本体を構成する壁のうち前記センサ入力部が臨む面に対し、前記ガスを噴出させるための単一又は複数の第3ガス流出口と、を更に備えることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のセンサ用保護ケース。
  8. 前記第1ガス流出口と前記第3ガス流入口とを直接的又は間接的に接続することを特徴とする請求項7に記載のセンサ用保護ケース。
  9. 前記ケース本体は、前記ケース本体を構成する壁のうち少なくとも一面が空隙を有する2重構造を有し、
    前記空隙は、前記ガスを流通させるために、前記第3ガス流入口及び前記第3ガス流出口と接続されていることを特徴とする請求項7又は8に記載のセンサ用保護ケース。
  10. 前記センサは視覚センサであって、前記センサ入力部は、前記視覚センサのレンズであることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載のセンサ用保護ケース。
  11. 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースであって、
    前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
    前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように第1隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する第1集中冷却部と、
    前記センサ本体の少なくとも一部を含むように第2隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する第2集中冷却部と、を備え、
    前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
    前記第1隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記第1集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記第1集中冷却部から前記第2集中冷却部へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有し、
    前記第2隔壁は、前記第2ガス流出口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記第2集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第4ガス流入口と、前記ガスを前記第2集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第4ガス流出口と、を有することを特徴とするセンサ用保護ケース。
  12. 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられる視覚センサと、
    前記視覚センサを収容可能な請求項10に記載のセンサ用保護ケースと、
    前記センサ用保護ケース内へ流入させるガスを冷却するためのガス冷却装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
  13. 請求項12に記載の撮像装置と、溶接装置と、制御装置と、溶接電源と、を備える溶接システムであって、
    前記撮像装置は、前記溶接装置の溶接トーチ近傍に配置され、溶接情報を取得し、
    前記溶接装置は、前記溶接装置の各部を制御するための装置制御部を含み、
    前記制御装置は、前記撮像装置から入力された前記溶接情報を、前記溶接電源及び前記装置制御部へ出力することを特徴とする溶接システム。
  14. 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースを用いて、前記センサを冷却するためのセンサの冷却方法であって、
    前記センサ用保護ケースは、
    前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
    前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、を備え、
    前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
    前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有しており、
    前記第1ガス流入口へ供給する前記ガスの総流量が100~200L/minであることを特徴とするセンサの冷却方法。
  15. 前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第3ガス流入口と、前記第3ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ケース本体を構成する壁のうち前記センサ入力部が臨む面に対し、前記ガスを噴出させるための単一又は複数の第3ガス流出口と、を更に備え、
    前記第3ガス流入口へ供給する前記ガスの総流量が100~200L/minであることを特徴とする請求項14に記載のセンサの冷却方法。
  16. 溶接状態の観察又は溶接制御に用いられ、センサ本体及びセンサ入力部を有するセンサを収容可能なセンサ用保護ケースと、温度制御部を有する制御装置と、を用いて、前記センサを冷却するためのセンサの冷却制御方法であって、
    前記センサ用保護ケースは、
    前記センサ本体及び前記センサ入力部を収容するためのケース本体と、
    前記センサ入力部の少なくとも一部を含むように隔壁で仕切られることで、前記ケース本体内で独立した空間を構成する集中冷却部と、
    前記センサの温度を計測するための温度センサと、を備え、
    前記ケース本体は、ガスを前記ケース本体内へ流入させるための単一又は複数の第1ガス流入口と、前記ガスを前記ケース本体外へ流出させるための単一又は複数の第1ガス流出口と、を有し、
    前記隔壁は、前記第1ガス流入口と直接的又は間接的に接続され、前記ガスを前記集中冷却部へ流入させるための単一又は複数の第2ガス流入口と、前記ガスを前記集中冷却部から前記ケース本体内へ流出させるための単一又は複数の第2ガス流出口と、を有しており、
    前記温度センサによって測定された前記センサの温度情報が、前記温度制御部に入力された後、
    前記温度制御部が、前記温度情報に基づいて前記ガスの冷却情報を制御するセンサ温度制御工程、又は、
    前記温度制御部が、前記温度情報があらかじめ定めたしきい値を超えたと判断する場合にアラームを発生する温度管理工程
    を備えることを特徴とするセンサの冷却制御方法。
  17. 前記センサは視覚センサであり、
    前記センサ入力部は、前記視覚センサのレンズであり、
    前記温度センサは、前記レンズの裏面、前記レンズの側面及び前記センサ本体のうち少なくとも一つの温度を測定することを特徴とする請求項16に記載のセンサの冷却制御方法。
  18. 前記冷却情報は、前記ガスのガス流量及びガス温度のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項16又は17に記載のセンサの冷却制御方法。
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